阿爾泰RS485模塊在農(nóng)田節(jié)水灌溉系統(tǒng)中的應(yīng)用
方案背景：
近些年來，隨著全球水資源供需矛盾的日益加劇，節(jié)水農(nóng)業(yè)成為當(dāng)今的焦點(diǎn)問題之一，我國在節(jié)水灌溉技術(shù)方面進(jìn)展不快，我國的節(jié)水灌溉技術(shù)的開發(fā)研究和設(shè)施建設(shè)，遠(yuǎn)遠(yuǎn)不能滿足節(jié)水農(nóng)業(yè)的發(fā)展和節(jié)水工作的要求。
隨著自動(dòng)化技術(shù)的發(fā)展，智能農(nóng)業(yè)越來越走近人們的生活，通過無線傳輸控制的系統(tǒng)，不僅降低了人們的勞動(dòng)力，而且達(dá)到了節(jié)能節(jié)水和智能管理的目的。
在我國，農(nóng)業(yè)是用水大戶，農(nóng)業(yè)用水量約占總用水量的80%左右，由于農(nóng)業(yè)灌溉效率普遍低下，水的利用率僅為45%，而水資源利用率高的國家已達(dá)70%～80%，因而，解決農(nóng)業(yè)灌溉用水的問題，對于緩解水資源的緊缺是非常重要的，也是節(jié)水潛力最大的領(lǐng)域。目前，農(nóng)業(yè)節(jié)水灌溉的困難在于農(nóng)田分布范圍廣泛，各種農(nóng)作物的用水需求也不相同。使用大面積的溝渠灌溉技術(shù)，不僅浪費(fèi)水資源，而且在農(nóng)田利用上也造成很大的浪費(fèi)。采用自動(dòng)化控制的技術(shù)，可以根據(jù)各種農(nóng)作物對水量的要求，以及土壤的水情合理配置各個(gè)供水設(shè)備運(yùn)行情況。另外，通過自動(dòng)化控制，可以將整個(gè)農(nóng)場系統(tǒng)中的各種資源使用情況進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析，使相關(guān)人員及時(shí)了解整個(gè)系統(tǒng)的相關(guān)資源信息，通過統(tǒng)計(jì)分析，進(jìn)行合理使用，從而達(dá)到省水節(jié)能、省工省地的效果，以及發(fā)展節(jié)水農(nóng)業(yè)的目的。
系統(tǒng)結(jié)構(gòu)：
在該系統(tǒng)中，現(xiàn)場設(shè)備主要由土壤水分傳感器、模擬量采集模塊DAM-3058R和數(shù)字量模塊DAM-3024D組成，然后通過GPRS1090I傳輸模塊把現(xiàn)場的數(shù)據(jù)傳到監(jiān)控中心的上位機(jī)，其中，當(dāng)水分傳感器的檢測到的土壤濕度達(dá)到設(shè)置的上限值的，可以通過自動(dòng)或手動(dòng)的方式打開水泵，另外，通過上位機(jī)保存的數(shù)據(jù)可以使管理員分析農(nóng)田的土壤墑情,系統(tǒng)的方案結(jié)構(gòu)圖如下：
組態(tài)軟件的設(shè)計(jì)：
上位機(jī)主要是為用戶提供良好的人機(jī)界面，它能將電量模塊采集數(shù)據(jù)信息進(jìn)行處理，生成報(bào)表及數(shù)據(jù)曲線圖，方便用戶查看。該方案上位機(jī)的設(shè)計(jì)采用的是組太軟件易控，易控（INSPEC）是北京九思易自動(dòng)化軟件有限公司（BEIJING Control Ease Automation Software）在國內(nèi)率先推出的基于.NET Framework的新一代的自動(dòng)化過程監(jiān)視、控制和管理的平臺(tái)軟件。它采用開放的C#高級(jí)語言作為編程語言。用戶程序可編譯執(zhí)行，運(yùn)行快，功能強(qiáng)，可視化編程和智能感知等編程技術(shù)簡化了用戶程序的編寫難度。
上位機(jī)的界面如下圖所示：主要是由水井源和農(nóng)田兩部分構(gòu)成，水井源部分可以顯示泵的工作狀態(tài)，綠色表示正在工作，紅色表示的是停止?fàn)顟B(tài)的，管理員可以通過手動(dòng)的或是自動(dòng)的形式讓水泵工作，左上面顯示的是各個(gè)傳感器的采集的數(shù)據(jù)，管理員更加直接的了解每塊農(nóng)田的濕度的情況，并且根據(jù)濕度的情況可以自動(dòng)或手動(dòng)打開相應(yīng)的開關(guān)，
硬件選型：
產(chǎn)品名稱：電量模塊 型號(hào)：DAM-3058R 八路模擬量采集模塊
產(chǎn)品名稱：RS485模塊 型號(hào)：DAM-3024D 四路數(shù)字量輸入，四路繼電器輸出
產(chǎn)品名稱：無線模塊 型號(hào)：GPRS1090I GPRS無線通訊模塊
產(chǎn)品名稱：水分傳感器
產(chǎn)品名稱：組態(tài)軟件 型號(hào)：易控64點(diǎn)
LIGHTNIN MIXER FIXER MECHANICAL A-B 1756-CNBR SEAL REPAIR KIT PN# 800
CUTLER-HAMMER HEAVY DUTY SAFETY SWITCH DH361UGK
MOLECULAR BioProducts ART SOFTFIT 200ul Cat no. 2769
COLDCHAIN GTS-52 KOOLTEMP CONTAINER
PART CASE OF 11 x VWR? 87006-062 VACUUM FILTRATION SYST
DYNAPAR 61AEF-0260-A-0-?00 A-B 1756-CNBR SERIES 60 ROTOPULSER ENCODER
PNEUMATISCHER STELLUNGSREHLER KD ACTUATOR MOD# D-41564
COMPTROL TENSIONCELL MODEL# BH40YK
YU FONG VIDEO HEAD TESTER MODEL# YF-225V
SWAGELOK SS - 5LDKP6T - TERD PLUG VALVE LOCKING HANDLE
SWAGELOK 1/2" FEMALE RUN TEE TUBE B-810-3TFT QTY 18
3A 44005 316L SS SANITARY FITTING A-B 1756-CNBR CAP W/ 3 CONNECTIONS
BALLASTRONIX 75-10-1257 250W CORE/COIL BALLAST 120/240V
Martin E 2 15/16 E Series Standard QD Bushing 2-15/16"
1 LOT OF 34 CORNING COSTAR 3591 96 WELL EIA/RIA PLATE F
JAPAN SERVO SERVEX FE6PF10N 24 VDC 10 WATT SERVO MOTOR
1 LOT OF 7 RACKS OF GILSON CP100 CAPILLARY PISTONS FOR
EMERSON 1/6 HP MOTOR K55HXMED A-B 1756-CNBR 1100 PRM SINGLE PHASE
HORIZON SPECIALTY INC. HS1102 8 CHANNEL STAINLESS STEEL
QIAGEN 997024 1500ul FILTER TIPS
AURORA BIOSCIENCES CORP. 00006441 A-B 1756-CNBR SENSOR POWER BOARD
2 LOTS OF CHESTERTON PACKING TAMPING TOOL FOR VALVES
LIGHTNIN MIXER FIXER MECHANICAL SEAL REPAIR KIT PN# 800
CUTLER-HAMMER HEAVY DUTY SAFETY SWITCH DH361UGK
MOLECULAR BioProducts ART SOFTFIT 200ul Cat no. 2769
COLDCHAIN GTS-52 KOOLTEMP A-B 1756-CNBR CONTAINER
PART CASE OF 11 x VWR? 87006-062 VACUUM FILTRATION SYST
SMC PNEUMATIC AIR SLIDE CYLINDER MODEL# CXSWM20-50
HONEYWELL MICRO SWITCH LIMIT SWITCH MODEL# BZE6-RN2X1
HONEYWELL TEMPERATURE A-B 1756-CNBR CONTROLLER MODEL# T675B 1002
FISHERBRAND SPECIALITY TIPS-REDI-TIP, REFERENCE PIPET T
PANALARM POWER SUPPLY MODEL# 75-PSA-25
LOT OF 24 THERMO 501-30200 SILICONE 384 MATS
BANNER STBVR81Q FIBER OPTIC SENSOR
RAININ 5000uL PRESTERILIZED LTS TIPS, CAT: RT-5000S, 48
ALM 220 VAC INPUT , 50VDC OUT, POWER SUPPLY PART#PS50V5
